JP2002202422A - 高分子光導波路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 損失量０．７ｄＢ／ｃｍ以下の低い光損失
性、３００℃以上の耐熱性、複屈折率０．０１以下
の高い光学的等方性、及び高い耐薬品性を有すること
による優れた加工性を併せ持つ高分子光導波路を提供す
る。 【解決手段】 式（１）を主鎖骨格に有し、その分子末
端の一部または全てが化学式（２）で表される架橋基を
有するフッ素含有ポリイミドを光学コア及び／あるいは
光学クラッドとして用いることを特徴とするシングルモ
ードあるいはマルチモードの高分子光導波路。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイミドを用い
た光導波路に関するものであり、光通信、光情報処理、
微小光学あるいはその他の一般光学の分野で広く用いら
れる種々の光導波路、光導波路デバイス、光集積回路又
は光配線板に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】低損失光ファイバの開発による光通信シ
ステムの実用化に伴い、種々の光通信用部品の開発が望
まれている。またこれら光部品を高密度に実装する光配
線技術、特に光導波路技術の確立が望まれている。

【０００３】一般に、光導波路には、光損失が小さい、
製造が容易、コアとクラッドの屈折率差を制御できる、
耐熱性に優れている、等の条件が要求される。低損失な
光導波路としては石英系が主に検討されている。光ファ
イバで実証済のように石英は光透過性が極めて良好であ
るため導波路とした場合も波長が1.３μｍにおいて０．
１ｄＢ／ｃｍ以下の低光損失化が達成されている。しか
しその光導波路作製に長時間を必要とする、作製時に高
温が必要である、大面積化が困難であるなど製造上の問
題点がある。

【０００４】これに対してポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）などからなる高分子光導波路は低い温度で
成形が可能であり、低価格が期待できるなどの長所があ
る一方、耐熱性に劣る、長波長で十分な低損失化が達成
されていない、などの欠点がある。すなわち、ＰＭＭＡ
に代表される脂肪族系高分子は、光インタコネクション
においてはＬＳＩチップを実装する際に要求されるハン
ダ耐熱性を有していない。さらに、脂肪族系高分子は光
通信波長領域に脂肪族Ｃ−Ｈ結合の赤外吸収の高波長吸
収を有しているため光損失が大きい。従って、脂肪族Ｃ
−Ｈ結合を有さない高耐熱性透明樹脂からなる高分子光
導波路が求められていた。

【０００５】芳香族ポリイミドはプラスチックの中で最
も耐熱性に優れ、さらに脂肪族Ｃ−Ｈ結合を有さない。
このため、芳香族ポリイミドの透明性を高め、光通信分
野に利用するための研究が精力的に行われてきた。透明
性を有するポリイミドについては、例えば「ポリイミド
樹脂」（発行：(株)技術情報協会，１９９１）、「躍進
するポリイミドの最新動向」（発行：住ベテクノリサー
チ(株)社，１９９７）等に詳細に述べられている。

【０００６】透明性を有する芳香族ポリイミドとして
は、全芳香族ポリイミドの分子構造中にトリフルオロメ
チル基等を導入したフッ素含有ポリイミドが数多く開発
されてきた。なかでも、ＮＴＴが開発したフッ素含有ポ
リイミド「ＦＬＵＰＩ」は、可視から近赤外波長領域で
の透明性が高く、その光学的等方性も高い（複屈折が従
来の芳香族ポリイミドより１桁小さい）ため、高分子光
導波路用材料として最も研究が進んでいるポリイミドで
あり、現在工業的に入手できる唯一の光導波路用ポリイ
ミドである（プラスチックス，Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．
９，ｐ．４７、ＭＥＳ’９７ 第７回マイクロエレクト
ロニクス論文集，ｐ．７７等参照）。

【０００７】しかしながら、「ＦＬＵＰＩ」に代表され
るフッ素含有ポリイミドは、有機溶剤に可溶であり、耐
薬品性が低い。ポリイミドを光導波路として用いるため
には、コアとクラッドの多層構造にする必要があるが、
フッ素含有ポリイミドは耐薬品性が低く、積層時に溶
解、膨潤したり、白化、クラックが入る等の問題を起こ
すため、多層化が困難であった。そこでこれらの問題を
解決すべく、種々検討されており、有機溶媒に対するポ
リイミドとポリアミド酸の溶解性の差を利用する方法
（特許２８１６７７１号公報）、３８０℃以上での熱処
理によって有機溶媒への不溶化を図る方法（特許３０１
９１６６号公報）等が開示されている。しかし、光導波
路を作成するためには非常に微細な加工を精度良く行う
ことが必要となるため、前者の方法を用いるためには、
有機溶媒に対する溶解性の差が極めて顕著であることが
不可欠であり、用いることが出来るポリイミドと有機溶
媒の組み合わせは実質的にはかなり制限される問題を有
する。また後者の方法では、加熱により上述の問題は解
決されるものの、ポリイミドが３８０℃以上という高温
の加熱により変質して着色が見られ、特にマルチモード
で想定されている６３３ｎｍや８５０ｎｍの波長での光
線透過の損失が増大する問題がある。したがって、未だ
上述の問題を解決する手段は見出されておらず、高い透
明性、すなわち光損失性が低く、耐熱性を有し、加工性
に優れる高分子光導波路が求められてきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点に鑑み、損失量０．７ｄＢ／ｃｍ以
下の低い光損失性、３００℃以上の耐熱性、複屈折
率０．０１以下の高い光学的等方性、及び高い耐薬品
性を有することによる優れた加工性を併せ持つ高分子光
導波路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、分子末端に架
橋基を有するフッ素含有のポリイミドが、低光損失性、
耐熱性、高光学的等方性、及び高い耐薬品性を併せ持つ
ことを見出し、この分子末端に架橋基を有する含フッ素
ポリイミドを用いることにより、本発明の低光損失性、
耐熱性、高光学的等方性、及び高い耐薬品性を有するこ
とによる優れた加工性を併せ持つ高分子光導波路を完成
した。

【００１０】すなわち、本発明は、以下の［１］〜
［４］に記載した事項により特定される。

【００１１】［１］ 化学式（１）で表される繰り返し
単位を主鎖骨格に有し、その分子末端の一部または全て
が化学式（２）で表される架橋基を有するフッ素含有ポ
リイミドを光学コア及び／あるいは光学クラッドとして
用いることを特徴とするシングルモードあるいはマルチ
モードの高分子光導波路（化学式（１）において、Ｒ１
は化学式（３）で表される２価の結合基を表し、これら
から選ばれる異なる複数の結合基から構成されてもよ
い。また化学式（１）において、Ｒ２は化学式（５）で
表される４価の結合基を表し、これらから選ばれる異な
る複数の結合基から構成されてもよい。化学式（２）に
おいて、Ｒ３は化学式（７）で表される２価の結合基を
表す。化学式（３）において、Ｘ１〜Ｘ６は化学式
（４）で表される２価の結合基を表し、これらは独立し
て異なっていても同じでもよい。また化学式（３）にお
いて、芳香環の水素原子の少なくとも一つはフッ素原子
またはトリフルオロメチル基で置換されたものである。
化学式（５）において、Ｙ１は化学式（６）で表される
２価の基を表す。化学式（７）において、Ｚ１〜Ｚ６は
化学式（８）で表される１価の結合基を表し、これらは
独立して異なっていても同じでもよい。また化学式
（７）において、芳香環の水素原子はフッ素原子または
トリフルオロメチル基で置換されたものでもよい。）。

【００１２】

【化５】

【００１３】

【化６】

【００１４】［２］ 化学式（９）で表されるフッ素含
有芳香族ジアミン、化学式（１１）で表される芳香族テ
トラカルボン酸二無水物、及び化学式（１３）で表され
る架橋基を有するジカルボン酸無水物とを反応させて得
られる、架橋基を有するフッ素含有ポリアミック酸を加
熱処理する［１］記載の高分子光導波路の製造方法（化
学式（９）において、Ｘ１〜Ｘ６は化学式（１０）で表
される２価の結合基を表し、これらは独立して異なって
いても同じでも良い。また化学式（９）において、芳香
環の水素原子の少なくとも一つはフッ素原子またはトリ
フルオロメチル基で置換されたものである。化学式（１
１）において、Ｙ１は化学式（１２）で表される２価の
基を表す。化学式（１３）において、Ｚ１〜Ｚ６は化学
式（１４）で表される１価の結合基を表し、これらは独
立して異なっていても同じでも良い。また化学式（１
３）において、芳香環の水素原子はフッ素原子またはト
リフルオロメチル基で置換されたものでもよい。）。

【００１５】

【化７】

【００１６】

【化８】

【００１７】［３］ 架橋基を有するフッ素含有ポリア
ミック酸を製造するに際し、化学式（９）で表されるフ
ッ素含有芳香族ジアミンを含む芳香族ジアミン類の総使
用量、化学式（１１）で表される芳香族テトラカルボン
酸二無水物を含む芳香族テトラカルボン酸二無水物類の
総使用量、及び化学式（１３）で表される架橋基を有す
るジカルボン酸無水物の使用量が、数式（Ａ）及び数式
（Ｂ）で表される範囲である［２］記載の高分子光導波
路の製造方法（数式（Ａ）及び数式（Ｂ）において、Ｍ
１、Ｍ２、及びＭ３はそれぞれ、架橋基を有するフッ素
含有ポリアミック酸を製造するのに際して用いる、化学
式（９）で表されるフッ素含有芳香族ジアミンを含む芳
香族ジアミン類の総使用モル数、化学式（１１）で表さ
れる芳香族テトラカルボン酸二無水物を含む芳香族テト
ラカルボン酸二無水物類の総使用モル数、及び化学式
（１３）で表される架橋基を有するジカルボン酸無水物
の使用モル数を表す。ここで、化学式（９）において、
Ｘ１〜Ｘ６は化学式（１０）で表される２価の結合基を
表し、これらは独立して異なっていても同じでも良い。
また化学式（９）において、芳香環の水素原子の少なく
とも一つはフッ素原子またはトリフルオロメチル基で置
換されたものである。化学式（１１）において、Ｙ１は
化学式（１２）で表される２価の基を表す。化学式（１
３）において、Ｚ１〜Ｚ６は化学式（１４）で表される
１価の結合基を表し、これらは独立して異なっていても
同じでも良い。また化学式（１３）において、芳香環の
水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメチル基で置
換されたものでもよい。）。

【００１８】 ０．８ ≦ Ｍ２／Ｍ１ ≦ ０．９９９ （Ａ） ０．２ ≦ Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２） ≦ ４．０ （Ｂ） ［４］ 加熱処理の温度が、２５０℃以上３７０℃以下
である［２］又は［３］記載の高分子光導波路の製造方
法。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の高分子光導波路は、化学
式（１）で表される繰り返し単位を主鎖骨格に有し、そ
の分子末端の一部または全てが化学式（２）で表される
架橋基を有するフッ素含有ポリイミドを光学コア及び／
あるいは光学クラッドとして用いる。ここで化学式
（１）において、Ｒ１は化学式（３）で表される２価の
結合基を表し、これらから選ばれる異なる複数の結合基
から構成されてもよい。また化学式（１）において、Ｒ
２は化学式（５）で表される４価の結合基を表し、これ
らから選ばれる異なる複数の結合基から構成されてもよ
い。化学式（２）において、Ｒ３は化学式（７）で表さ
れる２価の結合基を表す。化学式（３）において、Ｘ１
〜Ｘ６は化学式（４）で表される２価の結合基を表し、
これらは独立して異なっていても同じでも良い。また化
学式（３）において、芳香環の水素原子の少なくとも一
つはフッ素原子またはトリフルオロメチル基で置換され
たものである。化学式（５）において、Ｙ１は化学式
（６）で表される２価の基を表す。化学式（７）におい
て、Ｚ１〜Ｚ６は化学式（８）で表される１価の結合基
を表し、これらは独立して異なっていても同じでも良
い。また化学式（７）において、芳香環の水素原子はフ
ッ素原子またはトリフルオロメチル基で置換されたもの
でもよい。

【００２０】本発明の高分子光導波路は、化学式（９）
で表されるフッ素含有芳香族ジアミン、化学式（１１）
で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物、及び化学
式（１３）で表される架橋基を有するジカルボン酸無水
物とを反応させて得られるフッ素含有ポリアミック酸
を、加熱処理することにより得ることができる。ここで
化学式（９）において、Ｘ１〜Ｘ６は化学式（１０）で
表される２価の結合基を表し、これらは独立して異なっ
ていても同じでも良い。また化学式（９）において、芳
香環の水素原子の少なくとも一つはフッ素原子またはト
リフルオロメチル基で置換されたものである。化学式
（１１）において、Ｙ１は化学式（１２）で表される２
価の基を表す。化学式（１３）において、Ｚ１〜Ｚ６は
化学式（１４）で表される１価の結合基を表し、これら
は独立して異なっていても同じでも良い。また化学式
（１３）において、芳香環の水素原子はフッ素原子また
はトリフルオロメチル基で置換されたものでもよい。

【００２１】本発明で用いる、化学式（９）で表される
フッ素含有芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、
２−フルオロ−１，３−ジアミノベンゼン、２−トリフ
ルオロメチル−１，３−ジアミノベンゼン、２−フルオ
ロ−１，４−ジアミノベンゼン、２−トリフルオロメチ
ル−１，４−ジアミノベンゼン、２，５−ジフルオロ−
１，４−ジアミノベンゼン、２，５−ビス（トリフルオ
ロメチル）−１，４−ジアミノベンゼン、２，２’−ビ
ス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェ
ニル、２−トリフルオロメチル−４，４’−ジアミノビ
フェニル、２，２’，６，６’−テトラ（トリフルオロ
メチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、，２，２’
−ジフルオロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，
２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミ
ノジフェニルエーテル、２，２’−ビス（トリフルオロ
メチル）−４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、
２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジ
アミノジフェニルスルホン、２，２’−ビス（トリフル
オロメチル）−４，４’−ジアミノジフェニル−１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、１，３
−ビス（４−アミノフェノキシ）−４−トリフルオロメ
チルベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）
−４−フルオロベンゼン、１−（４−アミノフェノキ
シ）−３−（２−トリフルオロメチル−４−アミノフェ
ノキシ）−ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノ
キシ）−２−トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビ
ス（３−アミノフェノキシ）−４−トリフルオロメチル
ベンゼン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−
４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、
２，２’−ジフルオロ−３，３’−ビス（３−アミノフ
ェノキシ）ビフェニル、２，２’−ビス（トリフルオロ
メチル）−４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ジ
アミノジフェニルエーテル、２，２’−ビス（トリフル
オロメチル）−４，４’−ビス（３−アミノフェノキ
シ）ジアミノジフェニルスルフィド、６，６’−ビス
（トリフルオロメチル）−３，３’−ジアミノジフェニ
ルスルホン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−
４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ジアミノジフ
ェニルスルホン、２，２’−ビス（トリフルオロメチ
ル）−４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）−１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン等が挙げ
られる。これらのうち、より低い光損失性が得られるこ
とを勘案して、化学式（１５）で表される２，２’−ビ
ス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェ
ニル、化学式（１６）で表される１，３−ビス（３−ア
ミノフェノキシ）−４−トリフルオロメチルベンゼン、
化学式（１７）で表される６，６’−ビス（トリフルオ
ロメチル）−３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、
化学式（１８）で表される２，２’−ビス（トリフルオ
ロメチル）−４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）
ビフェニルを用いることが好ましい。また純度は特に規
定されるものではないが、９０重量％以上のものを用い
るのが好ましい。これらの芳香族ジアミンは、単独で用
いても、また複数種類を混合して用いてもよい。

【００２２】

【化９】

【００２３】本発明において、屈折率等の物性を制御す
る目的で本発明の効果を損なわない範囲で、上記で挙げ
たフッ素含有芳香族ジアミン以外の芳香族ジアミンを用
いることができる。用いることができる芳香族ジアミン
の具体例としては、例えば、１，３−ジアミノベンゼ
ン、１，４−ジアミノベンゼン、３，３’−ジアミノビ
フェニル、３，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−
ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノジフェニルエ
ーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，
４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミ
ノジフェニルスルフィド、３，４’−ジアミノジフェニ
ルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィ
ド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’
−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジ
フェニルスルホン、１，３−ビス（４−アミノフェノキ
シ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）
ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビ
フェニル、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビ
フェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ジ
アミノジフェニルエーテル、４，４’−ビス（４−アミ
ノフェノキシ）ジアミノジフェニルエーテル、４，４’
−ビス（３−アミノフェノキシ）ジアミノジフェニルス
ルフィド、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ジ
アミノジフェニルスルホン等が挙げられる。純度は特に
規定されるものではないが、９０重量％以上のものを用
いるのが好ましい。これらの芳香族ジアミンは、単独で
用いても、また複数種類を混合して用いてもよい。

【００２４】本発明で用いる、化学式（１１）で表され
る芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、
例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’
―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３’，
３，４’―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルフィド二無
水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン
二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）―１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパ
ン二無水物、２，２−ビス（１，２，５，６−テトラフ
ルオロ−３，４−ジカルボキシフェニル）―１，１，
１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物等が
挙げられる。これらのうち、より低い光損失性が得られ
ることを勘案して、化学式（１９）で表されるピロメリ
ット酸二無水物、化学式（２０）で表される３，３’，
４，４’―ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、化学
式（２１）で表されるビス（３，４−ジカルボキシフェ
ニル）エーテル二無水物、化学式（２２）で表される
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）―１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物
を用いることが好ましい。また純度は特に規定されるも
のではないが、９０重量％以上のものを用いるのが好ま
しい。これらの芳香族テトラカルボン酸二無水物は、単
独で用いても、また複数種類を混合して用いてもよい。

【００２５】

【化１０】

【００２６】本発明において、屈折率等の物性を制御す
る目的で本発明の効果を損なわない範囲で、上記で挙げ
た芳香族テトラカルボン酸二無水物以外の芳香族テトラ
カルボン酸二無水物を用いることができる。用いること
ができる芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例とし
ては、例えば、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）―１，３，−ジフェニル−１，１，３，３−テ
トラフルオロプロパン二無水物、１，４−ビス（３，４
−ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二無水物、１，３
−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二
無水物等が挙げられる。純度は特に規定されるものでは
ないが、９０重量％以上のものを用いるのが好ましい。
これらの芳香族テトラカルボン酸二無水物は、単独で用
いても、また複数種類を混合して用いてもよい。

【００２７】本発明で用いる、化学式（１３）で表され
る架橋基を有するジカルボン酸無水物の具体例として
は、例えば、２，３−ジフルオロマレイン酸無水物、
２，３−ビス（トリフルオロメチル）マレイン酸無水
物、２，３−ジフェニルマレイン酸無水物、１，２，
３，４，５，６，７，７−オクタフルオロ−５−ノルボ
ルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、１，２，３，
４，７，７−ヘキサフルオロ−５，６−ビス（トリフル
オロメチル）−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン
酸無水物、１，２，３，４，７，７−ヘキサフルオロ−
５，ジフェニル−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボ
ン酸無水物、１，２，３，３，４，５，６，６−オクタ
フルオロ−４，５−ジカルボキシ―シクロヘキセン無水
物、１，２−ビス（トリフルオロメチル）−３，３，
４，５，６，６−ヘキサフルオロ−４，５−ジカルボキ
シ―シクロヘキセン無水物、１，２−ジフェニル−３，
３，４，５，６，６−ヘキサフルオロ−４，５−ジカル
ボキシ―シクロヘキセン無水物、１−フルオロ−２−
（３，４−ジカルボキシフェニル）アセチレン無水物、
１−（３，４−ジカルボキシフェニル）アセチレン無水
物、１−フェニル−２−（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）アセチレン無水物、１，１，２−トリフルオロ−２
−（３，４−ジカルボキシフェニル）エチレン無水物等
が挙げられる。これらのうち、より高い耐薬品性が得ら
れることを勘案して、化学式（２３）で表される２，３
−ジフルオロマレイン酸無水物、化学式（２４）で表さ
れる２，３−ビス（トリフルオロメチル）マレイン酸無
水物、化学式（２５）で表される１，２，３，４，５，
６，７，７−オクタフルオロ−５−ノルボルネン−２，
３−ジカルボン酸無水物、化学式（２６）で表される
１，２，３，４，７，７−ヘキサフルオロ−５，６−ビ
ス（トリフルオロメチル）−５−ノルボルネン−２，３
−ジカルボン酸無水物、化学式（２７）で表される１−
フルオロ−２−（３，４−ジカルボキシフェニル）アセ
チレン無水物、化学式（２８）で表される１−（３，４
−ジカルボキシフェニル）アセチレン無水物、化学式
（２９）で表される１−フェニル−２−（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）アセチレン無水物を用いることが好
ましい。また純度は特に規定されるものではないが、９
０重量％以上のものを用いるのが好ましい。これらのジ
カルボン酸無水物は、単独で用いても、また複数種類を
混合して用いてもよい。

【００２８】

【化１１】

【００２９】本発明において、架橋基を有するフッ素含
有ポリアミック酸を製造するに際し、化学式（９）で表
されるフッ素含有芳香族ジアミンを含む芳香族ジアミン
類の総使用量、化学式（１１）で表される芳香族テトラ
カルボン酸二無水物を含む芳香族テトラカルボン酸二無
水物類の総使用量、及び化学式（１３）で表される架橋
基を有するジカルボン酸無水物の使用量は、数式（Ａ）
及び数式（Ｂ）で表される範囲であることが好ましい。
ここで、数式（Ａ）及び数式（Ｂ）において、Ｍ１、Ｍ
２、及びＭ３はそれぞれ、架橋基を有するフッ素含有ポ
リアミック酸を製造するのに際して用いる、化学式
（９）で表されるフッ素含有芳香族ジアミンを含む芳香
族ジアミン類の総使用モル数、化学式（１１）で表され
る芳香族テトラカルボン酸二無水物を含む芳香族テトラ
カルボン酸二無水物類の総使用モル数、及び化学式（１
３）で表される架橋基を有するジカルボン酸無水物の使
用モル数を表す。

【００３０】 ０．８ ≦ Ｍ２／Ｍ１ ≦ ０．９９９ （Ａ） ０．２ ≦ Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２） ≦ ４．０ （Ｂ） Ｍ２／Ｍ１が０．８未満の場合、分子量が小さいために
十分な耐薬品性が得られなくなる等の問題が生じる恐れ
がある。また、Ｍ２／Ｍ１が０．９９９を超える場合、
分子末端に導入できる架橋基の量が限られるため、十分
な耐薬品性が得られなくなる等の問題が生じる恐れがあ
る。

【００３１】Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２）が０．２未満の場
合、分子末端の導入される架橋基の量が少ないため、十
分な耐薬品性が得られなくなる等の問題が生じる恐れが
ある。また、Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２）が４．０を超える場
合、架橋基を有するジカルボン酸無水物が化学量論に対
して過剰に存在するため、ポリアミック酸溶液がゲル化
するなどの保存安定性が悪くなる等の問題が生じる恐れ
がある。

【００３２】本発明で用いる架橋基を有するフッ素含有
ポリイミド及びその前駆体である架橋基を有するフッ素
含有ポリアミック酸は、用いる芳香族ジアミン類と芳香
族テトラカルボン酸二無水物類のモル比Ｍ２／Ｍ１を、
上述の範囲内で制御することで、任意の分子量に調節す
ることができる。分子量を調節することにより、光導波
路作成に用いる架橋基を有するフッ素含有ポリアミック
酸溶液の粘度を、濾過や塗布に適した値に調整すること
ができる。

【００３３】本発明における架橋基を有するフッ素含有
ポリアミック酸の製造方法には、従来公知の方法を用い
ることができる。一般的な方法としては、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イ
ミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、フェノール、
クロロフェノール、クレゾール、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ピリジン、ピコリン、ジメチルスルホン、
トリクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジ
クロロベンゼンなどの有機溶媒に、フッ素含有芳香族ジ
アミン、芳香族テトラカルボン酸二無水物、及び架橋基
を有するジカルボン酸無水物を添加し、０〜１５０℃、
好ましくは１０〜８０℃で１分から１００時間、好まし
くは１０分〜２０時間、攪拌混合することにより得られ
る。フッ素含有芳香族ジアミン、芳香族テトラカルボン
酸二無水物、及び架橋基を有するジカルボン酸無水物の
添加方法は特に制限されず、全てを一括して添加しても
よいが、フッ素含有芳香族ジアミン及び芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物を添加し、攪拌混合した後に架橋基を
有するジカルボン酸無水物を添加する方法が好ましい。
反応圧力は特に制限されるものではなく、通常常圧下で
行われ、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気が好適
に用いられる。

【００３４】本発明のポリイミド光導波路は、前駆体で
ある架橋基を有するフッ素含有ポリアミック酸を用いて
成膜し、成膜後に加熱処理することによりポリイミド化
して導波路加工を施すことにより得ることができる。こ
こで、用いるポリアミック酸は、ポリイミド化された際
に所望の屈折率を有するよう、予め調整しておく。屈折
率の調整は、例えば、化学式（９）で表されるフッ素含
有芳香族ジアミン及び／または化学式（１１）で表され
る芳香族テトラカルボン酸二無水物の中から、複数の異
なる芳香族ジアミン及び／また芳香族テトラカルボン酸
二無水物を用いる方法、また本発明の効果を損なわない
範囲でこれらに包含されない複数の異なる芳香族ジアミ
ン及び／また芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いる
方法等が挙げられる。膜形成にはポリアミック酸の有機
溶媒溶液を基材上にスピンコートする方法が最も一般的
である。この際に用いられる溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−
イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、フェノー
ル、クロロフェノール、クレゾール、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、ピリジン、ピコリン、ジメチルスルホ
ン、トリクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン等が挙げられる。ポリアミック酸
は、溶媒の種類の選択と溶液濃度の調整により、薄膜の
形成工程に対応した適当な粘性、重ね塗り特性を得るこ
とができる。

【００３５】本発明のポリイミド光導波路は、より具体
的には、以下に示すような方法で一般的に製造すること
ができる。すなわち、所望の比屈折率差に調整されたコ
ア用／クラッド用のポリアミック酸溶液を用意し、ま
ず、スピンコート法によりクラッド用ポリアミック酸溶
液から基板にクラッド膜を作製し、不活性ガス雰囲気
下、２５０℃以上３７０℃以下で加熱処理してポリイミ
ド下層クラッドを形成する。次いで、この上に同様にし
てコア用ポリアミック酸溶液を塗布し、加熱処理してポ
リイミドコア層を形成する。次に、このコア層の上にエ
ッチングマスクとなる層を形成し、フォトリソグラフィ
ー等により導波路パタンに加工する。エッチングマスク
の材料としては、有機フォトレジスト又は金属等が用い
られる。次に、エッチングマスク越しにコア層を反応性
イオンエッチングすることにより所望の導波路パターン
を形成することができる。その後、再度クラッド用ポリ
アミック酸溶液を塗布、加熱処理してポリイミド上層ク
ラッドを形成する。この方法は、特に、シングルモード
光導波路の作製に有効であり、作製時間を十分確保でき
る場合にはマルチモード光導波路の作製にも有効であ
る。

【００３６】ポリイミド光導波路の作成に用いるコア用
／クラッド用ポリイミドは、両者の屈折率の差が０．０
１〜１０％程度の組み合わせを用いることが好ましい。
なお、下層クラッド用ポリイミドと上層クラッド用ポリ
イミドは同一のものでもよく、また異なるものを用いて
もよい。

【００３７】本発明でいう加熱処理とは、光導波路作成
時においてポリアミック酸を塗布した後、これをポリイ
ミド化するために行う加熱のことをいう。また本発明で
いう加熱処理の温度または加熱処理温度とは、この加熱
処理する際の温度をいう。

【００３８】本発明において、前駆体である架橋基を有
するフッ素含有ポリアミック酸をポリイミド化する際の
加熱処理は、２５０℃以上３７０℃以下の温度において
行われることが好ましく、２８０℃以上３６０℃以下が
より好ましい。２５０℃未満であると、本発明の効果で
ある耐薬品性が十分に発現しなくなる恐れがあり、また
３７０℃を超えると、本発明の効果である低い光損失性
が損なわれる恐れがある。熱処理における雰囲気は特に
制限されないが、窒素やアルゴンなどの不活性ガスであ
ることが好ましい。加熱処理の時間は温度等の条件によ
り異なるが、通常１秒〜１００時間が好ましく、１０秒
〜１０時間程度がより好ましい。

【００３９】本発明における架橋基を有するフッ素含有
ポリイミドは高い耐薬品性を有するため、高分子光導波
路を作成時において優れた加工性を有する。すなわち、
光導波路作成時の加熱処理により、一度形成されたポリ
イミド層は耐薬品性を有するようになり、その上に、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメ
チル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、
フェノール、クロロフェノール、クレゾール、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、ピリジン、ピコリン、ジメチ
ルスルホン、トリクロロエタン、クロロホルム、クロロ
ベンゼン、ジクロロベンゼン等の有機溶媒に溶解したポ
リアミック酸溶液を塗布しても、溶解、膨潤、白化、ク
ラックの発生を起こさない。つまり、これらの有機溶剤
に不溶化する。このことにより、使用する有機溶媒並び
にポリアミック酸、ポリイミドを任意に選択することが
できる。

【００４０】本発明において、従来耐薬品性に乏しいフ
ッ素含有ポリイミドの耐薬品性が大幅に向上し、さらに
高分子光導波路として十分な耐熱性を有するのは、次の
理由によるものと推察している。すなわち、ポリイミド
分子の分子末端の一部または全てに炭素−炭素三重結合
や二重結合等の不飽和基を有しているため、熱的な要因
によってその一部または全てが架橋反応を起こして架橋
し、通常の線上の分子形状に対し、網目状の高分子体を
形成するため、フッ素含有ポリイミドの優れた性能を維
持したまま、耐薬品性が大幅に向上し、また十分な耐熱
性を有するようになるものと考えられる。

【００４１】なお、積層時に溶解、膨潤、白化、クラッ
クの発生を起こした場合には、導波路形状が設計寸法よ
り小さくなったり、コアとクラッドとの間の屈折率差や
界面が乱れ、光が散乱することにより損失が増大し、実
質的には光導波路として用いることができず、また製品
の信頼性にも大きく影響する。

【００４２】以上、説明した特徴を有しかつ説明した方
法により作製された光導波路は、低い光損失性、耐熱
性、高い光学的等方性、及び高い耐薬品性を有すること
による優れた加工性を併せ持つ高分子光導波路であり、
従来解決できなかった課題を満足することができる高分
子光導波路である。

【００４３】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

【００４４】実施例中の各評価方法及び光導波路の作成
方法を以下に示す。

【００４５】屈折率及び複屈折率： 粘度が２，００
０〜４０，０００ｃＰ程度となるように濃度を調整した
ポリアミック酸のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液を
用意し、この溶液をシリコンウェハにスピンコーティン
グした後、窒素雰囲気下、６０℃で２時間、その後３０
０℃まで昇温してさらに２時間乾燥した。この操作によ
り、シリコンウェハ上に膜厚５〜２０μｍのポリイミド
薄膜が得られた。ＭＥＴＲＩＣＯＮ社プリズムカプラ２
０１０を用いてプリズムカップリング法により、この膜
の波長８５０ｎｍでの屈折率及び複屈折率を測定した。
なお、ここにおける屈折率はＴＥモードで測定した値を
示し、複屈折率はＴＥモードとＴＭモードでのそれぞれ
の屈折率の差（ＴＥ―ＴＭ）を示す。

【００４６】光導波路作成： ４インチのシリコン基
板に、粘度が２，０００〜４０，０００ｃＰ程度となる
ように濃度を調整したクラッド用ポリアミック酸のＮ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液を、加熱処理後のポリイ
ミド膜厚が１５μｍになるようにスピンコート法により
塗布した。これを７０℃で２時間、１６０℃で１時間、
２５０℃で３０分、さらに所定の加熱処理温度で１時間
熱処理をしてポリイミド膜を形成した。次いでこの上
に、粘度が２，０００〜４０，０００ｃＰ程度となるよ
うに濃度を調整したコア用ポリアミック酸のＮ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド溶液を、加熱処理後のポリイミド膜
厚が７μｍになるようにスピンコート法により塗布し
た。これを７０℃で２時間、１６０℃で１時間、２５０
℃で３０分、さらに所定の加熱処理温度で１時間熱処理
をして、下部クラッド層上にポリイミドのコア層を形成
した。この上に膜厚１．５μｍのシリコン含有レジスト
層を塗布した後約９０℃でプリベークを行った。次に線
幅７μｍ、長さ１０ｃｍの直線状光導波路パターンが１
００μｍ間隔に４０本描かれたフォトマスクを用いて密
着露光した後、現像液を用いて露光部分のフォトレジス
トを現像除去した。その後９０℃でポストベークを行っ
た。このパターンニングされたレジスト層をマスクとし
てポリイミド膜を酸素の反応性イオンエッチングにより
膜表面から７μｍの深さまでエッチングした。次にポリ
イミドの上層に残ったレジスト層を剥離液で除去した。
最後に、粘度が２，０００〜４０，０００ｃＰ程度とな
るように濃度を調整したクラッド用ポリアミック酸の
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液を、加熱処理後のポ
リイミド膜厚が１５μｍになるようにスピンコート法に
より塗布した。これを７０℃で２時間、１６０℃で１時
間、２５０℃で３０分、さらに所定の加熱処理温度で１
時間熱処理をしてポリイミド膜を形成し、上部クラッド
層を形成した。このようにして、幅７μｍ、高さ７μｍ
の埋め込み型光導波路を作成した。

【００４７】光損失量： 通常のカットバック法によ
り測定した。

【００４８】耐熱性試験： 窒素雰囲気下、３２０℃
で１時間加熱条件に曝露し、曝露前後での光損失量の比
較により耐熱性を評価した。

【００４９】なお、実施例の表中において、用いた化合
物を以下の略号で示す。 ＴＦＤＢ ： ２，２’−ビス（トリフルオロメチル）
−４，４’−ジアミノビフェニル ＡＰＢ−ＣＦ３ ： １，３−ビス（３−アミノフェノ
キシ）−４−トリフルオロメチルベンゼン ＤＡＳ−ＣＦ３ ： ６，６’−ビス（トリフルオロメ
チル）−３，３’−ジアミノジフェニルスルホン ｍＢＰ−ＣＦ３ ： ２，２’−ビス（トリフルオロメ
チル）−４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフ
ェニル ４，４’−ＯＤＡ ： ４，４’−ジアミノジフェニル
エーテル ６ＦＤＡ ： ２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）ー１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプ
ロパン二無水物 ＰＭＤＡ ： ピロメリット酸二無水物 ＢＰＤＡ ： ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物 ＯＤＰＡ ： ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）
エーテル二無水物 ＭＡ−Ｆ ： ２，３−ジフルオロマレイン酸無水物 ＭＡ−ＣＦ３ ： ２，３−ビス（トリフルオロメチ
ル）マレイン酸無水物 ＮＢＤＣ−Ｆ ： １，２，３，４，５，６，７，７−
オクタフルオロ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボ
ン酸無水物 ＮＢＤＣ−ＣＦ３ ： １，２，３，４，７，７−ヘキ
サフルオロ−５，６−ビス（トリフルオロメチル）−５
−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、 ＤＣＰＡ ： １−（３，４−ジカルボキシフェニル）
アセチレン無水物 ＤＣＰＡ−Ｆ ： １−フルオロ−２−（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）アセチレン無水物 ＤＣＰＡ−Ｐ ： １−フェニル−２−（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）アセチレン無水物。

【００５０】＜実施例１＞クラッド用の架橋基を有する
フッ素含有ポリアミック酸溶液を以下の以下のようにし
て合成した。撹拌機、窒素導入管、温度計を備えたフラ
スコに、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，
４’−ジアミノビフェニル０．１ｍｏｌ（３２．０２４
ｇ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド２９０ｇを装入
し、窒素雰囲気下３０分間撹拌して溶解した。その後、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ー１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物
０．０９８ｍｏｌ（４３．５３７ｇ）を溶液温度の上昇
に注意しながら分割して加え、室温で６時間攪拌し、次
いで２，３−ジフルオロマレイン酸無水物０．００４ｍ
ｏｌ（０．５３６ｇ）を同様に溶液温度の上昇に注意し
ながら分割して加え、さらに室温で６時間攪拌し、Ｍ２
／Ｍ１が０．９８でかつＭ３／（Ｍ１−Ｍ２）が２．０
のクラッド用ポリアミック酸溶液を得た（Ｍ１、Ｍ２及
びＭ３はそれぞれ、芳香族ジアミン類の総使用モル数、
芳香族テトラカルボン酸二無水物類の総使用モル数、及
び架橋基を有するジカルボン酸無水物の使用モル数を表
す。）。

【００５１】同様にして、コア用の架橋基を有するフッ
素含有ポリアミック酸溶液を以下の以下のようにして合
成した。撹拌機、窒素導入管、温度計を備えたフラスコ
に、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’
−ジアミノビフェニル０．０６ｍｏｌ（１９．２１４
ｇ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル０．０４
ｍｏｌ（８．０１１ｇ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド２７０ｇを装入し、窒素雰囲気下３０分間撹拌して溶
解した。その後、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシ
フェニル）ー１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ
プロパン二無水物０．０９８ｍｏｌ（４３．５３７ｇ）
を溶液温度の上昇に注意しながら分割して加え、室温で
６時間攪拌し、次いで２，３−ジフルオロマレイン酸無
水物０．００４ｍｏｌ（０．５３６ｇ）を同様に溶液温
度の上昇に注意しながら分割して加え、さらに室温で６
時間攪拌し、Ｍ２／Ｍ１が０．９８でかつＭ３／（Ｍ１
−Ｍ２）が２．０のコア用ポリアミック酸溶液を得た。

【００５２】これらのポリアミック酸溶液を用い、プリ
ズムカップリング法でそれぞれに対応するポリイミドの
８５０ｎｍにおける屈折率及び複屈折率を測定したとこ
ろ、クラッド用ポリイミドの屈折率及び複屈折率はそれ
ぞれ１．５４１、０．００７であり、またコア用ポリイ
ミドの屈折率及び複屈折率はそれぞれ１．５５７、０．
００７であった。

【００５３】これらのポリアミック酸溶液を用い、各層
を塗布後の加熱処理温度を３００℃として光導波路を作
成した。光導波路の作成中に、溶解や膨潤、白化、クラ
ックが入る等の問題は一切生じず、加工性に優れてい
た。

【００５４】作成した光導波路を用いて８５０ｎｍにお
ける光損失量を測定したところ、０．３ｄＢ／ｃｍであ
り、極めて低い光損失量を有していることがわかった。
また、３２０℃で１時間の加熱曝露後の光損失量も０．
３ｄＢ／ｃｍで同等であり、高い耐熱性を有しているこ
とがわかった。

【００５５】以上より、本発明の高分子光導波路が、
損失量０．７ｄＢ／ｃｍ未満の低い光損失性、３００
℃以上の耐熱性、複屈折率０．０１未満の高い光学的
等方性、及び高い耐薬品性を有することによる優れた
加工性を併せ持つ高分子光導波路であることがわかる。

【００５６】＜比較例１〜３＞表１に示すように、クラ
ッド用及びコア用ポリアミック酸溶液作成時に架橋基を
有するジカルボン酸無水物を用いず、また光導波路作成
時の加熱処理温度を適宜変更して、実施例１と同様にし
て、各ポリアミック酸溶液、光導波路の作成を行い、ま
た各評価を実施した。結果をまとめて表１に示す。

【００５７】比較例１及び２では、耐薬品性が十分でな
いために光導波路を作成することができず、また比較例
３では光損失量が多いため、高分子光導波路として適し
ていないことが分かる。

【００５８】＜実施例２〜３及び比較例４〜５＞表１に
示すように、Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２）を適宜変更して、実
施例１と同様にして、各ポリアミック酸溶液、光導波路
の作成を行い、また各評価を実施した。結果をまとめて
表１に示す。比較例５では、作成したポリアミック酸溶
液の保存安定性が悪く、常温で２ヶ月保存したところ、
一部がゲル状となっていた。Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２）が、
０．２≦Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２）≦４．０の範囲を外れる
と、本発明の効果が得られないことが分かる。

【００５９】＜実施例４〜５及び比較例６〜７＞表１に
示すように、Ｍ２／Ｍ１を適宜変更して、実施例１と同
様にして、各ポリアミック酸溶液、光導波路の作成を行
い、また各評価を実施した。結果をまとめて表１に示
す。Ｍ２／Ｍ１が、０．８≦Ｍ２／Ｍ１≦０．９９９の
範囲を外れると、本発明の効果が得られないことが分か
る。

【００６０】＜実施例６〜７及び比較例８〜９＞表１に
示すように、光導波路作成時における加熱処理温度を適
宜変更して、実施例１と同様にして、各ポリアミック酸
溶液、光導波路の作成を行い、また各評価を実施した。
結果をまとめて表１に示す。加熱処理温度が、２５０〜
３７０℃の範囲を外れると、本発明の効果が得られない
ことが分かる。

【００６１】＜実施例８〜１３＞表２に示すように、ク
ラッド用及びコア用ポリアミック酸溶液作成時に用いる
架橋基を有するジカルボン酸無水物を適宜変更して、実
施例１と同様にして、各ポリアミック酸溶液、光導波路
の作成を行い、また各評価を実施した。結果をまとめて
表２に示す。実施例１と同様に、低光損失性、耐熱性、
低複屈折性（高い光学的等方性）、及び優れた加工性を
併せ持つ高分子光導波路であることがわかる。

【００６２】＜実施例１４〜１６＞表２に示すように、
クラッド用及びコア用ポリアミック酸溶液作成時に用い
るテトラカルボン酸二無水物を適宜変更して、実施例１
と同様にして、各ポリアミック酸溶液、光導波路の作成
を行い、また各評価を実施した。結果をまとめて表２に
示す。実施例１と同様に、低光損失性、耐熱性、低複屈
折性（高い光学的等方性）、及び優れた加工性を併せ持
つ高分子光導波路であることがわかる。

【００６３】＜実施例１７〜２２＞表２に示すように、
クラッド用及びコア用ポリアミック酸溶液作成時に用い
るジアミン及びテトラカルボン酸二無水物を適宜変更し
て、実施例１と同様にして、各ポリアミック酸溶液、光
導波路の作成を行い、また各評価を実施した。結果をま
とめて表２に示す。実施例１と同様に、低光損失性、耐
熱性、低複屈折性（高い光学的等方性）、及び優れた加
工性を併せ持つ高分子光導波路であることがわかる。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】

【発明の効果】本発明のポリイミド光導波路は、損失
量０．７ｄＢ／ｃｍ以下の低い光損失性、３００℃以
上の耐熱性、複屈折率０．０１以下の高い光学的等方
性、及び高い耐薬品性を有することによる優れた加工
性を併せ持つ高分子光導波路である。本発明は、光通
信、光情報処理、微小光学あるいはその他の一般光学の
分野で用いられる種々の光導波路デバイス（光スイッ
チ、光フィルタなど）、光集積回路、又は、光配線板等
に広く適用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 剛史 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 (72)発明者 玉井 正司 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA02 PA02 PA15 PA24 PA28 QA05 RA08 TA11 4J043 PA02 PA04 PA08 PA19 PB24 PC145 PC146 QB15 QB26 QB31 QB33 QC02 RA35 RA36 SA06 SA42 SA43 SA44 SA47 SA54 SA81 SB01 SB02 TA22 TA47 TA74 TB01 TB02 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA151 UB051 UB052 UB061 UB062 UB121 UB122 UB131 UB132 UB151 UB152 UB281 UB282 UB301 UB302 ZA51 ZA52 ZB21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学式（１）で表される繰り返し単位を
   主鎖骨格に有し、その分子末端の一部または全てが化学
   式（２）で表される架橋基を有するフッ素含有ポリイミ
   ドを光学コア及び／あるいは光学クラッドとして用いる
   ことを特徴とするシングルモードあるいはマルチモード
   の高分子光導波路（化学式（１）において、Ｒ１は化学
   式（３）で表される２価の結合基を表し、これらから選
   ばれる異なる複数の結合基から構成されてもよい。また
   化学式（１）において、Ｒ２は化学式（５）で表される
   ４価の結合基を表し、これらから選ばれる異なる複数の
   結合基から構成されてもよい。化学式（２）において、
   Ｒ３は化学式（７）で表される２価の結合基を表す。化
   学式（３）において、Ｘ１〜Ｘ６は化学式（４）で表さ
   れる２価の結合基を表し、これらは独立して異なってい
   ても同じでもよい。また化学式（３）において、芳香環
   の水素原子の少なくとも一つはフッ素原子またはトリフ
   ルオロメチル基で置換されたものである。化学式（５）
   において、Ｙ１は化学式（６）で表される２価の基を表
   す。化学式（７）において、Ｚ１〜Ｚ６は化学式（８）
   で表される１価の結合基を表し、これらは独立して異な
   っていても同じでもよい。また化学式（７）において、
   芳香環の水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメチ
   ル基で置換されたものでもよい。）。 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 化学式（９）で表されるフッ素含有芳香
   族ジアミン、化学式（１１）で表される芳香族テトラカ
   ルボン酸二無水物、及び化学式（１３）で表される架橋
   基を有するジカルボン酸無水物とを反応させて得られ
   る、架橋基を有するフッ素含有ポリアミック酸を加熱処
   理する請求項１記載の高分子光導波路の製造方法（化学
   式（９）において、Ｘ１〜Ｘ６は化学式（１０）で表さ
   れる２価の結合基を表し、これらは独立して異なってい
   ても同じでも良い。また化学式（９）において、芳香環
   の水素原子の少なくとも一つはフッ素原子またはトリフ
   ルオロメチル基で置換されたものである。化学式（１
   １）において、Ｙ１は化学式（１２）で表される２価の
   基を表す。化学式（１３）において、Ｚ１〜Ｚ６は化学
   式（１４）で表される１価の結合基を表し、これらは独
   立して異なっていても同じでも良い。また化学式（１
   ３）において、芳香環の水素原子はフッ素原子またはト
   リフルオロメチル基で置換されたものでもよい。）。 【化３】 【化４】
3. 【請求項３】 架橋基を有するフッ素含有ポリアミック
   酸を製造するに際し、化学式（９）で表されるフッ素含
   有芳香族ジアミンを含む芳香族ジアミン類の総使用量、
   化学式（１１）で表される芳香族テトラカルボン酸二無
   水物を含む芳香族テトラカルボン酸二無水物類の総使用
   量、及び化学式（１３）で表される架橋基を有するジカ
   ルボン酸無水物の使用量が、数式（Ａ）及び数式（Ｂ）
   で表される範囲である請求項２記載の高分子光導波路の
   製造方法（数式（Ａ）及び数式（Ｂ）において、Ｍ１、
   Ｍ２、及びＭ３はそれぞれ、架橋基を有するフッ素含有
   ポリアミック酸を製造するのに際して用いる、化学式
   （９）で表されるフッ素含有芳香族ジアミンを含む芳香
   族ジアミン類の総使用モル数、化学式（１１）で表され
   る芳香族テトラカルボン酸二無水物を含む芳香族テトラ
   カルボン酸二無水物類の総使用モル数、及び化学式（１
   ３）で表される架橋基を有するジカルボン酸無水物の使
   用モル数を表す。ここで、化学式（９）において、Ｘ１
   〜Ｘ６は化学式（１０）で表される２価の結合基を表
   し、これらは独立して異なっていても同じでも良い。ま
   た化学式（９）において、芳香環の水素原子の少なくと
   も一つはフッ素原子またはトリフルオロメチル基で置換
   されたものである。化学式（１１）において、Ｙ１は化
   学式（１２）で表される２価の基を表す。化学式（１
   ３）において、Ｚ１〜Ｚ６は化学式（１４）で表される
   １価の結合基を表し、これらは独立して異なっていても
   同じでも良い。また化学式（１３）において、芳香環の
   水素原子はフッ素原子またはトリフルオロメチル基で置
   換されたものでもよい。）。 ０．８ ≦ Ｍ２／Ｍ１ ≦ ０．９９９ （Ａ） ０．２ ≦ Ｍ３／（Ｍ１−Ｍ２） ≦ ４．０ （Ｂ）
4. 【請求項４】 加熱処理の温度が、２５０℃以上３７０
   ℃以下である請求項２又は３記載の高分子光導波路の製
   造方法。